太钢创新驱动推进核电材料国产化

陈小将

8月9日，创下吉尼斯世界纪录的“世界第一环”成功发货，这是一个世界直径最大、重量最大的无焊缝整体不锈钢锻制环形件，其直径15.673米，重达150吨，是我国第四代核电机组——福建霞浦60万千瓦钠冷快中子增殖反应堆（以下简称“快堆”）2号示范堆的堆容器支承环，是整个反应堆的“脊梁”，将在承受7000吨的重量下连续运行四十年，对质量和性能要求非常高。该环件以太钢316H高纯净不锈钢连铸坯为原材料打造，太钢作为该材料的唯一供货企业，圆满完成1、2号堆连铸坯的保供任务。
快堆是我国核能发展“热堆—快堆—聚变堆”三步走战略路线中的第二步，属于世界上第四代先进核能系统的首选堆型，具有高安全性能和大幅提升核燃料利用率的特点。霞浦两台示范快堆的建设将打破我国无快堆的历史，对我国核电技术的发展具有重要意义。示范堆阶段，该环件采用了中科院金属所首创的“以小制大”新型整体制造方式，将58块高纯净316H不锈钢连铸板坯叠加锻造，制作成该环件所需百吨级原始坯料，成功避免了传统“以大制大”工艺上钢锭凝固过程所固有的冶金缺陷问题，大幅提升该环件的质量水平。
试验堆的主要材料基本全部来自进口，为了不出现“卡脖子”问题，示范堆材料的国产化迫在眉睫。太钢一直密切关注快堆发展进程，2010年加入“快堆联盟”后成为联盟理事单位。示范堆支撑环项目苛刻的使用条件和全新的制造工艺，对所需连铸坯的化学成分及其均匀性提出了前所未有的挑战。为在短时间内拿出合格的材料，太钢与中国原子能科学研究院、中国科学院金属研究所强强联手，在试验、制造等方面全方位开展技术攻关，快速掌握了快堆316H连铸坯制造技术并具备了批量生产能力，有力支持了这一“世界之最”的成功研制。
作为国内最早研发生产核电材料的企业之一，太钢在国内率先研发和生产出各种高品质核电专用不锈钢材料，其中包括CAP1000、CAP1400、“华龙一号”等第三代核电机组堆内构件用超厚超宽不锈钢板材、安注箱用高强度不锈钢复合板、反应堆厂房水池模块用宽幅双相不锈钢热轧板、宽幅奥氏体不锈冷轧板等。此外，太钢还成功研发用于国际热核聚变反应堆（ITER项目）关键部位的不锈钢材料，核电用不锈钢制造技术总体达到国际领先水平，并获得了2021年度冶金科学技术一等奖。

ZX68

有力支持了这一“世界之最”的成功研制。